2019-2020年高中物理 第四章 电磁感应章末复习导学案新人教版选修3-2

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1、2019-2020年高中物理第四章电磁感应章末复习导学案新人教版选修3-2一、电磁感应现象1、感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫．产生感应电动势的那部分导体相当于．只要穿过回路的磁通量发生改变，即使回路不闭合，在回路中仍产生感应电动势．如图13－2－1和图13－2－2所示．2、感应电动势与感应电流感应电流的大小是由感应电动势和闭合回路的共同决定．三者大小关系遵守闭合电路欧姆定律，即.二、楞次定律1、内容：感应电流的磁场总是阻碍．应用楞次定律实际上就是寻求电磁感应中的因果关系：因──穿过闭合电路的磁通量发生变化，果──产生感应电流，方法

2、是由因求果．2、解决问题的步骤：①弄清原磁场的方向以及原磁场磁通量的变化；②判断感应电流的磁场方向：当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同；③用安培定则判断出感应电流的方向．三、法拉第电磁感应定律1、内容：感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的成正比．2、公式：E＝，n为线圈匝数．四、导体切割磁感线产生的感应电动势1、公式：E＝2、公式的几点说明：①上式仅适用于导体各点以相同速度在匀强磁场中切割磁感线的情况，且L、v与B两两垂直．②当L⊥B，L⊥v，而v与B成θ夹角时，如图13－2

3、－3所示，导体切割磁感线产生的感应电动势大小为E＝③若导线是曲折的，则L应是导线的切割长度，即导线两端点在v、B所决定平面的垂线上的．如图13－2－4所示的三种情况下感应电动势相同．五、自感现象及其应用．(1)自感现象：由于的电流发生变化而产生的电磁感应现象．(2)自感电动势：①自感电动势的方向：自感电动势总阻碍导体中原来电流的变化，即当电流增大时，自感电动势阻碍电流增大(这时I感与I原反向)；电流减小时，自感电动势阻碍电流减小(这时I感与I原同向)；自感电动势总是起着电流变化的作用．②自感电动势的大小：E自＝nΔΦ/Δt＝LΔI/Δt(3

4、)自感系数L：①大小：线圈的越长、线圈的越大，单位长度的越多，线圈的自感系数越大，线圈有铁芯比无铁芯时自感系数．②单位：亨利(符号H)，1H＝103mH＝106μH.③物理意义：描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量，数值上等于通过线圈的电流在1s内改变了1A时产生的自感电动势的大小．(4)自感现象的应用——日光灯．①日光灯主要由、、组成；②日光灯的工作原理；略③镇流器的作用：启动时产生高压(达500～600V)，正常发光时，降压(100～120V)，保证日光灯正常工作．六、涡流现象及其应用．(1)涡流现象：在整块导体内部发生电磁感应而产生

5、感应电流的现象称为涡流现象．(2)影响涡流大小的因素：导体的越长，交变磁场的越高，涡流就越大．(3)涡流现象的应用：电磁炉(灶)，涡流加热，涡流制动，涡流探测等．(4)在生产和生活中，有时要避免涡流效应，减少能耗．例1、电磁感应中的转动切割问题如图13－2－8所示，长度为l的金属杆ab，a端为固定转轴，在磁感应强度为B的匀强磁场中，在垂直于B的平面内按顺时针方向以角速度ω做匀速转动，试求金属杆中产生的感应电动势大小．变式1：如图13－2－10所示，在磁感应强度B＝2T的匀强磁场中，有一个半径r＝0.5m的金属圆环，圆环所在平面与磁感线垂直．

6、OA是一个金属棒，它沿着顺时针方向以20rad/s的角速度绕圆心O匀速转动，且A端始终与圆环相接触．OA棒的电阻R＝0.1Ω，图中定值电阻R1＝100Ω，R2＝4.9Ω，电容器的电容C＝100pF，圆环和连接导线的电阻忽略不计，则：(1)电容器的带电荷量是多少？哪个极板带正电？(2)电路中消耗的电功率是多少？例2、电磁感应与电路的简单综合．如图13－2－12所示，把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一个半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，与圆环始终保持良好的接

7、触．当金属棒以恒定速度v向右移动，且经过圆心时，求：(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN.(2)在圆环和金属棒上消耗的总功率．例3、有关导体棒切割磁感线的动态分析及能量转化．如图13－2－14所示，在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R的固定电阻，两导轨所决定的平面与水平面成30°角．今将一质量为m、长为L的导体棒ab垂直放于导轨上，并使其由静止开始下滑．已知导体棒电阻为r，整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度为B.求导体棒最终下滑的速度及电阻R最终生热功率分别为多少？例4、电磁感应现象中的图象如图13－2－1

8、7甲所示，一矩形线圈位于随时间t变化的匀强磁场中，磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示．以i表示线圈中的感应电流，以图甲中线圈上箭头所示方向为电流正方向，以垂直纸面向里的磁场方向